JP5915975B2 - Mercury-free discharge lamp - Google Patents
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Description
この発明は、無水銀放電ランプに関するものであり、特に、発光管内に亜鉛（Ｚｎ）を封入した無水銀放電ランプに係わるものである。 The present invention relates to a mercury-free discharge lamp, and particularly to a mercury-free discharge lamp in which zinc (Zn) is sealed in an arc tube.
従来から、殺菌、プラスチックの表面改質、インク・塗料・接着材などを紫外線により硬化乾燥するためのＵＶキュアなどの用途として、紫外線放電ランプが広く利用されていて、特に２００〜３５０ｎｍの短波長紫外域で紫外線出力の高い放電ランプが要求されている。
そして、この短波長域の紫外線を放射する放電ランプとしては高圧水銀ランプが多用されているが、この放電ランプは発光効率が数％と低いことが問題であった。
また一方で、最近、環境への配慮から水銀を含まないランプに対する要請が高まっており、水銀放電ランプの使用を控えることが趨勢となってきている。
Conventionally, ultraviolet discharge lamps have been widely used for sterilization, surface modification of plastics, UV curing for curing and drying inks, paints, adhesives, etc. with ultraviolet rays, especially at a short wavelength of 200 to 350 nm. There is a demand for a discharge lamp having a high ultraviolet output in the ultraviolet region.
A high-pressure mercury lamp is frequently used as a discharge lamp that emits ultraviolet rays in the short wavelength region. However, this discharge lamp has a problem that its luminous efficiency is as low as several percent.
On the other hand, recently, a demand for a lamp that does not contain mercury has increased due to environmental considerations, and it has become a trend to refrain from using mercury discharge lamps.
このような要請に応えるものとして、発光物質として水銀の代わりに、亜鉛（Ｚｎ）を封入した無水銀放電ランプが提案されている。例えば、特開平０９−２９３４８２号公報（特許文献１）に開示されていて、亜鉛の利用により、エネルギー変換効率を高めて、産業用光源として問題ない高エネルギー変換効率の放電ランプを実現しようとするものである。
この特許文献１においては、図３に示すように、電極間距離Ｘと、発光管内径Ｙとの比Ｘ／Ｙが２以上で、Ｙ＝２〜２５ｍｍであり、発光管内に、キセノン（Ｘｅ）ガスと、０．００１〜１０ｍｇ／ｃｍ３の亜鉛（Ｚｎ）を封入し、管壁負荷が１０Ｗ／ｃｍ２以上で点灯する無水銀放電ランプが開示されている。
In order to meet such a demand, a mercury-free discharge lamp in which zinc (Zn) is enclosed instead of mercury as a luminescent material has been proposed. For example, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-293482 (Patent Document 1). By using zinc, the energy conversion efficiency is increased, and a discharge lamp having a high energy conversion efficiency without any problem as an industrial light source is realized. Is.
In
このランプでは、図４に示すように、確かに波長２００〜２２０ｎｍの短波長範囲では強い発光が得られている。しかしながら、殺菌やキュア用途などにもっとも有効であるとして用いられるのは、２００〜３５０ｎｍの範囲の紫外領域であって、この広い波長領域でみると、中圧水銀ランプと比較して、必ずしも強い発光が得られるとはいえない。 In this lamp, as shown in FIG. 4, strong light emission is surely obtained in a short wavelength range of 200 to 220 nm. However, the most effective for sterilization and curing applications is the ultraviolet region in the range of 200 to 350 nm, and when viewed in this wide wavelength region, it is not always strong light emission compared to the medium pressure mercury lamp. Can not be obtained.
そこで、より広い紫外線領域で強い発光を得る方法について鋭意検討したところ、発光管の電極周辺の外表面に保温膜を設けて発光管の電極部周辺を保温することで著しく分光分布が変化することが判明した。
図５は、同仕様のランプで、発光管を保温し、最冷点温度を上げた場合（実線）を、発光管を保温しなかった場合（点線）との比較で示した発光スペクトルである。紫外域２００〜３００ｎｍの範囲で、発光スペクトルの波長についての積分値で比較すると、発光管を保温すると、保温しない場合に比べて前記紫外領域での発光効率が３割アップした。つまり、発光管を保温すると内部温度が高くなり、封入した亜鉛が蒸発しやすくなることにより、発光効率を高くすることができたものと考えられる。
これらのことから、亜鉛を封入した無水銀放電ランプであっても、２００〜３５０ｎｍの波長領域において、非常に高効率で発光し、かつ、中圧水銀ランプ並みの電位傾度を持つ放電ランプを実現できる可能性があることが分かった。
As a result of intensive investigations on how to obtain strong light emission in a wider ultraviolet region, it is possible to significantly change the spectral distribution by providing a thermal insulation film on the outer surface of the arc tube and surrounding the arc tube electrode. There was found.
FIG. 5 is an emission spectrum of a lamp of the same specification, showing a comparison between the case where the arc tube is kept warm and the coldest spot temperature is raised (solid line) and the case where the arc tube is not kept warm (dotted line). . When compared with the integrated value for the wavelength of the emission spectrum in the ultraviolet region of 200 to 300 nm, the luminous efficiency in the ultraviolet region increased by 30% when the arc tube was kept warm compared to the case where the temperature was not kept. In other words, it is considered that when the arc tube is kept warm, the internal temperature increases, and the enclosed zinc easily evaporates, thereby increasing the luminous efficiency.
As a result, even a mercury-free discharge lamp encapsulated with zinc emits light with very high efficiency in the wavelength region of 200 to 350 nm and has a potential gradient similar to that of a medium-pressure mercury lamp. It turns out that there is a possibility.
しかしながら、上記のように、亜鉛を封入した発光管の電極周辺の外表面に保温膜を被覆した放電ランプを点灯評価したところ、１０時間（ｈ）に満たない点灯時間で発光管の失透が発生し、著しい照度低下が起こった。
その原因について考察したところ、高エネルギーの亜鉛、つまり亜鉛イオンが発光管と衝突した際に、発光管の表層付近に次々に打ち込まれ、その極浅い表層部では亜鉛が飽和状態となる。過飽和となった亜鉛原子は、発光管内で相分離を引き起こし、凝縮することで、亜鉛粒子を形成し、これが光を遮断し、発光管が失透状態となるものと推察される。
また更には、亜鉛の蒸気圧は温度の影響が大きいことから、ランプの冷却条件の少しの変化で亜鉛の蒸気圧が変動してしまい、ランプ電圧の安定性が悪くなり、安定な照度が得られないことも分かった。
However, as described above, when the discharge lamp in which the outer surface around the electrode of the arc tube encapsulating zinc was covered with a heat insulating film was evaluated for lighting, the arc tube was devitrified in a lighting time of less than 10 hours (h). Occurred and there was a significant decrease in illuminance.
When the cause is considered, when high-energy zinc, that is, zinc ions collide with the arc tube, they are successively injected into the vicinity of the surface layer of the arc tube, and the zinc becomes saturated in the extremely shallow surface layer portion. The supersaturated zinc atoms cause phase separation in the arc tube and condense to form zinc particles that block light and cause the arc tube to become devitrified.
Furthermore, since the vapor pressure of zinc is greatly affected by temperature, the vapor pressure of zinc fluctuates due to slight changes in the cooling conditions of the lamp, resulting in poor lamp voltage stability and stable illuminance. I knew I couldn't.
このような照度低下の改善を図るためには、従来技術では、ハロゲンを添加することが記載されている。しかしながら、ハロゲンを添加したところ、発光管の短時間での失透はある程度抑制されたものの、今度は点灯１００ｈ程度で同様の失透が発生した。
すなわち、ハロゲン添加の効果により、１００ｈ程度に寿命が延びたものの、ハロゲン添加量が少なかったため、実用的な寿命を達成できなかった。
そこで、ハロゲン量を増量することを検討した。
ハロゲン量を増量していくと、発光管の失透は抑制されていく。しかしながら、発光管内で発生した紫外線がハロゲン分子またはハロゲン化物により吸収され、紫外線（ＵＶ）出力が著しく低下していくことが分かった。
すなわち、実用的なＵＶ出力を達成できないことが分かった。
In order to improve such a decrease in illuminance, the prior art describes adding halogen. However, when halogen was added, the devitrification of the arc tube in a short time was suppressed to some extent, but the same devitrification occurred at about 100 h this time.
That is, although the lifetime was extended to about 100 hours due to the effect of halogen addition, the practical lifetime could not be achieved because the halogen addition amount was small.
Therefore, it was examined to increase the halogen content.
As the halogen content is increased, devitrification of the arc tube is suppressed. However, it has been found that ultraviolet rays generated in the arc tube are absorbed by halogen molecules or halides, and the ultraviolet (UV) output is remarkably reduced.
That is, it was found that practical UV output could not be achieved.
結局、ＵＶ出力を十分に得つつ、発光管の失透を抑制することは、従来の技術では達成出来なかった。
このように、亜鉛を封入したランプにおいて、電極周辺の発光管を保温し、発光管の温度を適切にしたことで、亜鉛の蒸気圧が上がり、紫外域の発光効率を向上させることができたが、亜鉛の蒸気圧が上がったことで、亜鉛イオンの増加を引き起こし、この亜鉛イオンの増加が発光管の失透を招くという、亜鉛ランプ特有の問題が新たに発生することが判明した。
In the end, it has not been possible to achieve the UV output while suppressing the devitrification of the arc tube with the conventional technology.
In this way, in the lamp filled with zinc, the arc tube around the electrode was kept warm, and the temperature of the arc tube was made appropriate, so that the vapor pressure of zinc was increased and the luminous efficiency in the ultraviolet region could be improved. However, it has been found that an increase in zinc vapor pressure causes an increase in zinc ions, and this increase in zinc ions leads to devitrification of the arc tube.
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、発光管内に一対の電極が対向配置され、該発光管の電極周辺の外表面に保温膜が形成されているとともに、前記発光管内に亜鉛（Ｚｎ）、ハロゲンおよび希ガスが封入されてなる無水銀放電ランプにおいて、失透を招くことなく、２００〜３５０ｎｍの短波長領域の紫外線を高出力・高発光効率で放射する長寿命の無水銀放電ランプを提供することである。 In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention has a pair of electrodes facing each other in the arc tube, a heat insulating film is formed on the outer surface around the electrode of the arc tube, and zinc ( In a mercury-free discharge lamp in which Zn), halogen, and a rare gas are enclosed, long-life mercury-free discharge that emits ultraviolet rays in a short wavelength region of 200 to 350 nm with high output and high luminous efficiency without causing devitrification Is to provide a lamp.
上記課題を解決するために、この発明では、前記発光管内に、亜鉛よりもイオン化エネルギーの低い金属を封入するとともに、該金属の封入モル密度Ａと、前記亜鉛の封入モル密度Ｂとの比率を、Ａ／Ｂ＝０．００１〜０．０５としたことを特徴とする。
また、前記金属が、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、セリウム（Ｃｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、ランタン（Ｌａ）、ガリウム（Ｇａ）、タリウム（Ｔｌ）、インジウム（Ｉｎ）のいずれかであることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a metal having a lower ionization energy than zinc is enclosed in the arc tube, and the ratio of the enclosed molar density A of the metal to the enclosed molar density B of the zinc is determined. A / B = 0.001 to 0.05.
The metal is cesium (Cs), rubidium (Rb), potassium (K), sodium (Na), barium (Ba), lithium (Li), cerium (Ce), aluminum (Al), lanthanum (La). , Gallium (Ga), thallium (Tl), or indium (In).
本発明によれば、亜鉛、ハロゲンおよび希ガスが封入された発光管内に、亜鉛よりもイオン化エネルギーの低い金属を封入したことにより、放電により発生した電子は、添加した金属にも衝突し、添加金属のイオンを生成させる。そして、添加金属のイオン化によりエネルギーを消費した電子は、亜鉛をイオン化できるほどのエネルギーは最早もっておらず、亜鉛に衝突してもイオン化させることはできなくなる。こうして、亜鉛イオンの総数を減らすことができるので、亜鉛イオンの発光管への打ち込みが抑制されて失透が抑制される。
これにより、短波長領域の紫外線を高出力で高発光効率に放射する長寿命の無水銀放電ランプが得られるものである。
According to the present invention, a metal having a lower ionization energy than zinc is enclosed in an arc tube encapsulated with zinc, halogen, and a rare gas, so that electrons generated by discharge collide with the added metal. Metal ions are generated. The electrons that have consumed energy due to the ionization of the added metal no longer have enough energy to ionize zinc, and cannot be ionized even when they collide with zinc. Thus, since the total number of zinc ions can be reduced, the implantation of zinc ions into the arc tube is suppressed and devitrification is suppressed.
As a result, a long-life mercury-free discharge lamp that emits ultraviolet rays in a short wavelength region with high output and high luminous efficiency can be obtained.
本発明の対象となるランプ構造が図１に示されている。
石英ガラス製の発光管１の両端部には封止部２が形成されており、発光管１内には一対の電極３、３が配置されている。
前記封止部２には、金属箔４が配置されていて、この金属箔４は電極３の後端部に溶接されている。更に、該金属箔４の後端には外部リード５が接続されている。
そして、発光管１の電極３の周辺の外表面には保温膜６が被覆形成されている。
The lamp structure that is the subject of the present invention is shown in FIG.
Sealing
A
A heat insulating film 6 is coated on the outer surface around the
前記発光管１内には、発光物質として亜鉛（Ｚｎ）が封入されるとともに、ハロゲンおよび希ガスが封入されており、更に、亜鉛イオンの発光管打ち込みを抑制する手段として、亜鉛よりイオン化エネルギーの低い金属としてセシウム（Ｃｓ）が封入されている。
このセシウムの封入量は、該セシウムの封入モル密度をＡとし、前記亜鉛の封入モル密度をＢとしたとき、その比率がＡ／Ｂ＝０．００１〜０．０５となるように封入される。
In the
The amount of cesium encapsulated is such that when the encapsulated molar density of cesium is A and the encapsulated molar density of zinc is B, the ratio is A / B = 0.001 to 0.05. .
亜鉛の封入モル密度は、亜鉛原子の紫外線発光を効率的に行うため、亜鉛の蒸気圧を上げ亜鉛原子の密度を上げることが好ましく、そのためには０．５〜５μｍｏｌ／ｃｍ３が好ましい。
亜鉛原子の密度が０．５μｍｏｌ／ｃｍ３以下であると、アークの温度が低い状態であるため、亜鉛の蒸気圧が低く、亜鉛原子の発光が十分に得られない。
また、５μｍｏｌ／ｃｍ３以上であると、亜鉛の未蒸発が発生し、蒸発していない亜鉛により光が遮られ、発光照度が低下する。
The enclosed molar density of zinc is preferably increased by increasing the vapor pressure of zinc and increasing the density of zinc atoms in order to efficiently emit ultraviolet light of zinc atoms. For this purpose, 0.5-5 μmol / cm 3 is preferable.
If the density of zinc atoms is 0.5 μmol / cm 3 or less, the arc temperature is low, and therefore the vapor pressure of zinc is low, and the light emission of zinc atoms cannot be sufficiently obtained.
If it is 5 μmol / cm 3 or more, non-evaporation of zinc occurs, light is blocked by un-evaporated zinc, and light emission illuminance decreases.
ハロゲンは、亜鉛の蒸気圧を上げることと、ハロゲンサイクルを得ること、そして、亜鉛イオンが発光管に打ち込まれるのを抑制することに効果がある。このために、ヨウ素または臭素等のハロゲンが封入され、これらの全ハロゲンの封入モル密度は、０．１〜２μｍｏｌ／ｃｍ３が好ましい。
全ハロゲンの封入モル密度が、０．１μｍｏｌ／ｃｍ３以下であると、ハロゲンサイクルが活性化せずに早期にタングステンが飛散し、発光管に付着することで、光出力が低下する。
また、２μｍｏｌ／ｃｍ３以上であると、発光が著しく低下し、目的とする紫外線ランプとしての機能を果たさなくなる。これはハロゲン分子またはハロゲン化物には短波長紫外線領域を吸収する性質があるためである。
Halogen is effective in increasing the vapor pressure of zinc, obtaining a halogen cycle, and suppressing zinc ions from being implanted into the arc tube. For this purpose, halogen such as iodine or bromine is encapsulated, and the encapsulation molar density of all these halogens is preferably 0.1 to 2 μmol / cm 3 .
If the enclosed molar density of all halogens is 0.1 μmol / cm 3 or less, the halogen cycle is not activated and tungsten is scattered at an early stage and adheres to the arc tube, thereby reducing the light output.
On the other hand, if it is 2 μmol / cm 3 or more, the light emission is remarkably lowered and the intended function as an ultraviolet lamp is not achieved. This is because halogen molecules or halides have a property of absorbing the short wavelength ultraviolet region.
セシウムは、亜鉛イオンの発光管への打ち込みを抑制する手段として封入されるが、その機能について説明すると以下のように推察される。
亜鉛のイオン化エネルギーは、９．３９ｅＶであり、これ以上のエネルギーをもった電子が衝突することにより、亜鉛イオンが生成されることになる。
ここで、亜鉛よりもイオン化エネルギーの低い金属（セシウム）を添加した場合、電子は、添加したセシウムにも衝突し、セシウムイオンを生成させる。そして、セシウムのイオン化によりエネルギーを消費した電子は、亜鉛をイオン化できるほどのエネルギーはもっておらず、亜鉛に衝突してもイオン化させることができなくなる。
また、セシウムイオンはエネルギーが低く、発光管壁に打ち込まれることはない。
このようにセシウムは、亜鉛のイオン化を抑制するものであるが、その付随的効果として、セシウムは励起エネルギーが低いこともあり、発光管の径方向のアーク温度分布を低下させ、亜鉛ランプ特有の著しいアークの浮き上がりを抑制できるという効果もある。
Cesium is encapsulated as a means for suppressing the implantation of zinc ions into the arc tube, and its function is assumed as follows.
The ionization energy of zinc is 9.39 eV, and zinc ions are generated when electrons having higher energy collide with each other.
Here, when a metal (cesium) whose ionization energy is lower than that of zinc is added, the electrons collide with the added cesium and generate cesium ions. And the electron which consumed energy by ionization of cesium does not have energy which can ionize zinc, and cannot be ionized even if it collides with zinc.
Further, cesium ions have low energy and are not implanted into the arc tube wall.
As described above, cesium suppresses ionization of zinc. As an incidental effect, cesium has a low excitation energy, which decreases the arc temperature distribution in the radial direction of the arc tube, and is unique to a zinc lamp. There is also an effect that significant arc lifting can be suppressed.
このような亜鉛よりもイオン化エネルギーの低い金属としては、前記セシウム（Ｃｓ）以外に、ルビジウム（Ｒｂ）、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、セリウム（Ｃｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、ランタン（Ｌａ）、ガリウム（Ｇａ）、タリウム（Ｔｌ）、インジウム（Ｉｎ）などがあり、これらにおいても、セシウムと同等の効果が期待できる。 In addition to the cesium (Cs), metals having lower ionization energy than zinc include rubidium (Rb), potassium (K), sodium (Na), barium (Ba), lithium (Li), and cerium (Ce). ), Aluminum (Al), lanthanum (La), gallium (Ga), thallium (Tl), indium (In), etc., and these can be expected to have the same effect as cesium.
上記の亜鉛よりもイオン化エネルギーの低い金属の封入モル密度をＡとし、前記亜鉛の封入モル密度をＢとしたとき、その比率Ａ／Ｂの値は照度維持率を評価することにより規定することができる。
そこで、一対の電極間の距離（発光長）が２００ｍｍ、発光管の内径が１６ｍｍであり、発光管の電極周辺部分に保温機構として、セラミック系の保温膜を被覆した無水銀放電ランプを製作した。
発光管内には、亜鉛を封入モル密度で２μｍｏｌ／ｃｃ、ヨウ素を封入モル密度で０．６μｍｏｌ／ｃｃ、キセノンを２０ｋＰａ封入し、亜鉛よりもイオン化エネルギーの低い金属としてセシウム（Ｃｓ）の封入モル密度を変化させた無水銀放電ランプを製作した。
これらのランプをアーク長１ｃｍあたりの入力を１００Ｗとして点灯させ、２００〜３００ｎｍの照度維持率が８０％になるまでの時間を確認した。その結果が図２の表１に示されている。
When the encapsulated molar density of the metal having lower ionization energy than zinc is A and the encapsulated molar density of zinc is B, the value of the ratio A / B can be defined by evaluating the illuminance maintenance rate. it can.
Therefore, a mercury-free discharge lamp was manufactured in which the distance between the pair of electrodes (light emission length) was 200 mm, the inner diameter of the arc tube was 16 mm, and the electrode peripheral portion of the arc tube was covered with a ceramic heat insulating film as a heat retaining mechanism. .
In the arc tube, zinc is enclosed at a molar density of 2 μmol / cc, iodine is enclosed at a molar density of 0.6 μmol / cc, xenon is sealed at 20 kPa, and the molar density of cesium (Cs) as a metal having lower ionization energy than zinc. A mercury-free discharge lamp with a variable velocities was fabricated.
These lamps were turned on with an input per arc length of 1 cm as 100 W, and the time until the illuminance maintenance rate of 200 to 300 nm reached 80% was confirmed. The results are shown in Table 1 of FIG.
表１に示されるように、Ａ（Ｃｓ）／Ｂ（Ｚｎ）の値が０．００１以上になると維持率８０％になるまでの時間が１２００時間以上となり、その有効性が確認される。しかしながら、その値が０．１になると、Ｃｓを封入しない場合（Ａ／Ｂ＝０）の照度を１としたときの相対照度が０．６となってしまい、プロセス上、実用的な照度が得られないことが分かった。
このように、Ａ／Ｂの値が、０．００１未満であると、セシウムの添加量が少なすぎて、亜鉛イオンの発光管への打ち込みを抑制する効果が発揮できずに失透してしまい、一方、０．０５を超えると、セシウムの量が過剰となり、光がセシウムに吸収されて、光出力が低下するものと推察される。
これらを総合勘案すると、Ａ／Ｂの値は、０．００１〜０．０５が好適であることが分かる。
As shown in Table 1, when the value of A (Cs) / B (Zn) is 0.001 or more, the time until the maintenance ratio reaches 80% is 1200 hours or more, and its effectiveness is confirmed. However, when the value is 0.1, the relative illuminance becomes 0.6 when the illuminance when Cs is not enclosed (A / B = 0) is 1, and the practical illuminance is low in the process. I knew that I couldn't get it.
Thus, when the value of A / B is less than 0.001, the amount of cesium added is too small, and the effect of suppressing the implantation of zinc ions into the arc tube cannot be exhibited and the glass becomes devitrified. On the other hand, if it exceeds 0.05, the amount of cesium becomes excessive, and it is assumed that light is absorbed by cesium and the light output decreases.
Taking these into account, it is understood that 0.001 to 0.05 is preferable as the value of A / B.
以上のように、本発明では、亜鉛、ハロゲン及び希ガスを封入した無水銀放電ランプにおいて、発光管内に、亜鉛よりもイオン化エネルギーの低い金属を封入したことにより、発光管内で放電により生成された電子は、添加したセシウムにも衝突し、セシウムイオンを生成させるので、エネルギーを消費した電子は、亜鉛をイオン化できるほどのエネルギーはもっておらず、亜鉛に衝突してもイオン化させることはできなくなる。
そのため、発光管への亜鉛イオンの打ち込みが抑制されて失透を起こすことが抑制されて、２００〜３５０ｎｍの短波長領域の紫外線を高出力・高発光効率で放射する長寿命の無水銀放電ランプが得られる。
また、前記金属の封入モル密度Ａと、前記亜鉛の封入モル密度Ｂの比率を、Ａ／Ｂ＝０．００１〜０．０５としたことにより、照度維持率が長時間にわたって高維持率に保たれるとともに、その出力照度も高水準に保たれる無水銀放電ランプが得られる。
As described above, in the mercury-free discharge lamp in which zinc, halogen, and a rare gas are enclosed in the present invention, a metal having a lower ionization energy than zinc is enclosed in the arc tube, and thus generated by discharge in the arc tube. The electrons also collide with the added cesium and generate cesium ions. Therefore, the energy-consuming electrons do not have enough energy to ionize zinc, and cannot be ionized even when colliding with zinc.
Therefore, long-life mercury-free discharge lamp that suppresses devitrification due to suppression of zinc ion implantation into the arc tube, and emits ultraviolet rays in a short wavelength region of 200 to 350 nm with high output and high luminous efficiency. Is obtained.
In addition, the ratio of the enclosed molar density A of the metal and the enclosed molar density B of the zinc is set to A / B = 0.001 to 0.05, so that the illuminance maintenance ratio is maintained at a high maintenance ratio for a long time. As a result, a mercury-free discharge lamp is obtained in which the output illuminance is maintained at a high level.
１ 発光管
２ 封止部
３ 電極
４ 金属箔
５ 外部リード
６ 保温膜
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記発光管内に、亜鉛よりもイオン化エネルギーの低い金属として、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、バリウム（Ｂａ）、リチウム（Ｌｉ）、セリウム（Ｃｅ）、アルミニウム（Ａｌ）、ランタン（Ｌａ）、ガリウム（Ｇａ）、タリウム（Ｔｌ）、インジウム（Ｉｎ）のいずれかを封入するとともに、
該金属の封入モル密度Ａと、前記亜鉛の封入モル密度Ｂの比率を、Ａ／Ｂ＝０．００１〜０．０５とした、
ことを特徴とする無水銀放電ランプ。
A pair of electrodes are arranged opposite to each other in an arc tube made of quartz glass, a heat insulating film is formed on the outer surface around the electrode of the arc tube, and zinc (Zn), halogen and a rare gas are enclosed in the arc tube. In mercury-free discharge lamps,
In the arc tube, as metals having lower ionization energy than zinc , cesium (Cs), rubidium (Rb), potassium (K), sodium (Na), barium (Ba), lithium (Li), cerium (Ce), Enclose one of aluminum (Al), lanthanum (La), gallium (Ga), thallium (Tl), and indium (In) ,
The ratio of the enclosed molar density A of the metal to the enclosed molar density B of the zinc was A / B = 0.001 to 0.05.
A mercury-free discharge lamp characterized by the above.
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